金屬鋰主要用于鋰電池。純度大于或等于99．9%的金屬鋰經加工成光亮的、無污損的0．038～2．54mm厚度、15～150mm寬度的電池用鋰箔帶材。鋰電池具有下列的優異性能：(1)鋰電池工作電壓3．6V，比Zn-Mn電池高2．4V；(2) 鋰電池比能量可達250～600Wh／kg，是Zn-Mn電池的3～3．5倍；(3) 鋰電池低溫放電性能好，在－40～－55℃不減容量，一般電池在－6℃容量下降90%；(4) 鋰電池貯存壽命長達10年，普通電池1～2年完全失效；(5)鋰電池充電時間短，為15min至4h，而鉛電池充電需要8h；(6)由于鋰比重小，鋰電位單位耗鋰量小，為0．25g／Ah。扣式或矩形的一次鋰電池已經大量生產，廣泛用于電子計算器、電子手表、照相機、助聽器，心臟起搏器、收錄機、天線電通訊等方面。中等功率和大功率的一次鋰電池用于導彈引信、宇航衛星、海空探測器的電源，魚雷動力電源，可替代Ag-Zn、Ni-Cd電池，節約大量的貴金屬銀。二次鋰電池正在大力開發中，加拿大鋰電池公司先后研制出AA型、C型和BC型二次鋰電池，主要產品是Li／MoS2，Li／MnO2。工作電壓為1．3～2．4V，容量為0．6Ah，比能量為50Wh／kg，可充電400～500次。產量為3300萬只／a，1987年夏季開始出售產品。日本索尼公司于1990年2月研制出不使用金屬鋰而使用含鋰離子碳作電池負極材料，使用鋰鈷化合物作正極材料，采用有機溶劑作電解質的鋰離子電池，這種電池正在開發中
電動汽車用電池的研制引起美、日等國的高度重視，這種電池用于貨車，電池重量為280kg，占車重的15%。貨車可行駛160km，但使用溫度高。在鋰電池的開發中，主要是開發夜間貯電供白天使用的家用鋰電池，1日能貯存20kWh電力，能使用10年的小型冷藏箱用的鋰電池。對汽車用鋰電池主要是開發小型客車用鋰電池，充電一次能以40km／h的速度運行689km。開發電動汽車用的鋰電池是今后的發展方向。日本推進鈷系、碳系等4種類型。在正極中使用鈷雖然價高，但可獲得高電壓。在負極中使用滲入鋰離子的碳，比使用金屬鋰的負極安全，而且成本也低。
